Камеральный период.
Камеральная обработка материалов полевых обследований почв включает следующие виды работ: лабораторные анализы почв, составление окончательного оригинала почвенной карты, составление картограмм, вычисление площадей почв, написание очерка (пояснительной записки к почвенной карте и картограммам).
Вопросы для самоконтроля
1 Перечислите подходы и методы изучения почв, охарактеризуйте их.
2 Каковы основные этапы комплексного почвенного исследования? Охарактеризуйте их содержание.
3 Охарактеризуйте подготовительный этап комплексного почвенного исследования.
4 Охарактеризуйте полевой этап комплексного почвенного исследования.
5 Охарактеризуйте камеральный этап комплексного почвенного исследования.
6 Какова последовательность действий при заложении почвенного разреза?
7 Какова техника и последовательность работ при изучении и описании почвенного разреза?
2 Описание растительного покрова
Важными показателями растительного покрова являются: проективное покрытие, высота травостоя, количество ярусов, величина надземной и подземной биомассы.
Оценка величины проективного покрытия.
Методы оценки проективного покрытия детально разрабатывались Раменским Н.Г. (1937, 1956) для более точного определения проективного покрытия он предложил сеточки и мерные вилочки (см. рисунок 2). Передвигаясь с одного места на другое и держа сеточку перед собой, наблюдатель мысленно концентрирует проекции растений и подсчитывает, какое число ячеек занято проекциями, проективное покрытие выражают в процентах. Сеточки позволяют учитывать снизу вверх проекции крон деревьев. Мерные вилочки осторожно заводят в травостой в горизонтальном положении. Они позволяют оценить площадь проекции отдельных растений, поскольку площадь, заключенная между отдельными зубцами, соответствует долям процента или процентам общей площади пробы.
Определение подземной и надземной биомассы методом почвенных монолитов.
В степях основным покровом является травянистая растительность. Помимо нее частым компонентом растительных сообществ являются кустарники, ксерофитовые полукустарнички, мхи, лишайники и водоросли.
Учет биомассы травянистой растительности имеет свои специфические особенности.
Заложение пробных площадей.
Пробные площади закладываются методом, принятым ботаниками для изучения фитоценозов, с учетом геоморфологии типичных ландшафтов, рельефа, почвообразующих пород, почв и уровня почвенно-грунтовых вод.
А – окно малой сеточки в натуральную величину: В – зеркальная сеточка (по Понятовской В.М.).
Рисунок 2 – Приспособления для учета проективного покрытия видов
В зависимости от пестроты растительного покрова и степени покрытия в степях и лугах лесной зоны размер пробной площади устанавливают от 100 до 500 м2 (0,01-0,05 га). С увеличением пестроты растительного покрова и уменьшением степени покрытия размер пробной площади увеличивают.
Форма площади обычно прямоугольная, размеры ее точно определяют, углы закрепляют столбами и привязывают к определенным ориентирам. В случае необходимости пробную площадку огораживают.
Пробную площадь обязательно наносят на геоботаническую карту или любую другую картографическую основу.
Учет биомассы.
Биомассу травостоя определяют преимущественно методом учетных площадок. Для этого в наиболее типичных участках пробной площади закладывают 10 площадок по 1 м2 или 3 – 4 площадки по 4 м2 (Раменский, 1937; Работнов, 1963, 1966). Этот способ дает точность учета биомассы ±10 %, вполне допустимую для учета первичной продуктивности.
При уменьшении размеров площадок увеличивают их число. Например, закладывают 100 площадок 5×5 см и определяют флористический состав и вес компонентов каждой площадки отдельно или средней пробы. Отдельный учет более трудоемок, но позволяет применять математическую обработку данных для определения средних величин биомассы, коэффициента варьирования, определения точности учета и достоверности различий.
Для учета биомассы растения на учетной площадке срезают на уровне почвы. Если учитывается общая биомасса, то растения с каждой из 10 площадок высушивают до воздушно-сухого состояния и взвешивают. Можно растения взвесить сразу после срезания, а из общей массы отобрать среднюю пробу для определения полевой влажности. Вес растений в воздушно-сухом состоянии затем рассчитывают с учетом полевой влажности.
Для определения биомассы компонентов фитоценоза укос с учетных площадок разбирают по видам или группам видов. Одновременно отделяют многолетние органы растений от однолетних и живые части от мертвых. Каждая фракция учитывается отдельно.
Однократное определение биомассы проводят в период создания максимальной надземной массы данным фитоценозом. Сроки однократного количественного учета биомассы устанавливают экспериментально. С этой целью определяют биомассу на серии учетных площадок с однотипным растительным покровом в динамике. Число площадок должно быть равно количеству наблюдений, умноженному на величину повторности. Желательно определять биомассу 2 раза в месяц на двух – трех новых площадках.
Для учета абсолютной биомассы необходимо провести наблюдения за динамикой ее нарастания. Для этого в течение вегетационного периода (лучше в течение 2-3-х периодов) на постоянных учетных площадках (3-5) срезают надземную массу через каждые 10-15 дней и количественно ее учитывают, как описано выше.
До настоящего времени методы определения полной биомассы травянистых растений недостаточно разработаны.
Биомассу корней учитывают методом монолитов.
На тех же учетных площадках, где срезают надземную массу, вырезают послойно монолит со стороной квадрата 25 см на глубину распространения корней. Удобно пользоваться шаблоном размеров 25×25 см. Повторность 10 – кратная. Для определения общей биомассы корни из почвенного монолита отмывают водой на ситах методом Шалыт М.С. (1960). Образцы предварительно замачивают в воде. При ручной отмывке образец почвы помещают на верхнее сито с ячейками 2×2 мм и промывают водой. Крупные корни остаются на верхнем сите, а мелкие корни и ил попадают на нижнее более частое сито. Для отделения корней от ила несколько раз взмучивают осаждающуюся массу на нижнем сите и промывают ее.
Подсушивают корни до воздушно-сухого состояния, взвешивают, пересчитывают общую массу корней на объем монолитов, а затем и на 1 га.
Однократный учет подземной биомассы проводят одновременно с учетом максимальной надземной массы. Наблюдения за динамикой прироста корней проводят в те же сроки, что и наблюдения за динамикой нарастания биомассы и на тех же учетных площадях методом крупных или мелких монолитов.
Учет степного войлока.
Масса степного войлока или подстилки в степях резко варьирует. В степном войлоке выделяют два или три слоя. Верхний и средний слой отличают и учитывают легко. Учет третьего слоя, сильно разложившегося, затруднен. При однократном учете массы степного войлока его проводят в конце лета (июль – август).
Вопросы для самоконтроля
1 Назовите основные показатели растительного покрова.
2 Какова сущность метода оценки величины проективного покрытия?
3 Какова сущность метода оценки величины надземной биомассы растений?
4 Какова сущность метода оценки величины подземной биомассы растений?
5 В чем заключается сущность учета степного войлока?
3 Морфологические признаки почв
Любая почва под влиянием конкретных почвообразовательных процессов характеризуется определенным строением и представляет собой систему генетических горизонтов, последовательно сменяющих друг друга по вертикали. По строению почвенный профиль может быть простым и сложным, отличаться набором дифференцированных и недифференцированных генетических горизонтов.
Описание почвенного профиля в полевых условиях.
Выбрав место разреза и приступив к его заложению, почвовед заполняет первую страницу полевого дневника. Обычно используют простую общую тетрадь (в клеточку) с толстой обложкой или иной подходящий материал для записей. Все записи должны быть выполнены четким и разборчивым почерком. Важно не упустить из описания все существенные детали окружающей среды, так или иначе влияющие на почву и являющиеся факторами ее генетической специфики. С этой целью можно предложить следующую форму первой страницы полевого описания почвы, или вернее, последовательность описания см. приложение А.
Когда разрез готов и описаны главные морфологические особенности почвы в разных слоях, приступают к анализу строения почвенного профиля и его общей характеристике.
Внимательно обследуются стенки разреза, выделяют и маркируют (ножом) почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении. Критерием для выделения горизонтов служит изменение одного или нескольких морфологических признаков: окраски, гранулометрического состава, структуры, плотности сложения, порозности, характера новообразований и т. д.
